[發(fā)明專利]一種調(diào)節(jié)厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510540079.1
• 申請(qǐng)日: 2015-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105177058B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓一凡;郭亞瓊;謝彬濤;王興彪;王敬敬;張小霞;黃志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C12P7/16
• 分類號(hào): C12P7/16;C12P7/06;C12P7/62
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)節(jié)厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的培養(yǎng)方法，即通過(guò)改變培養(yǎng)條件，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的目的。具體是通過(guò)對(duì)培養(yǎng)基條件的改變，在振蕩培養(yǎng)體系中調(diào)整發(fā)酵產(chǎn)物醇類物質(zhì)比例的目的。本發(fā)明的提高厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中醇類物質(zhì)比例的方法，是調(diào)節(jié)體系的初始pH和mes濃度，較高的初始pH和較低的mes濃度可以顯著提高發(fā)酵產(chǎn)物中酸類物質(zhì)的比例；略低的初始pH和mes濃度可以顯著提高發(fā)酵產(chǎn)物中醇類物質(zhì)的比例。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)節(jié)厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的方法。

技術(shù)背景

作為世界資源消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)正面臨化石資源逐漸耗竭、碳排放量日益增加的嚴(yán)峻形勢(shì)，石油、天然氣等化石資源的過(guò)度使用帶來(lái)了能源和化學(xué)品的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用以及環(huán)境污染等諸多社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)可再生資源成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。含碳?xì)怏w是指由CO為主要組分的一類混合氣體。這類氣體組成多為CO，CO₂和H₂，是一類極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的制造石化類化學(xué)品的廉價(jià)原料。厭氧食氣微生物可以將氣體中的含碳成分轉(zhuǎn)化為具有較高價(jià)值的化學(xué)品，如乙醇、丁醇、PHA等重要化合物，可以作為石化產(chǎn)品的優(yōu)良替代。在這類微生物的發(fā)酵產(chǎn)物中，不僅含有醇類物質(zhì)，同時(shí)也含有很多小分子有機(jī)酸類物質(zhì)，根據(jù)產(chǎn)品需求和下游工藝要求不同，需要的產(chǎn)物類別也不盡相同。然而，這類微生物的發(fā)酵特征復(fù)雜，缺乏對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物有目的性地生產(chǎn)調(diào)控手段，限制了厭氧食氣微生物的應(yīng)用。因此，如果能夠有目的地調(diào)節(jié)厭氧食氣菌氣體發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例，將會(huì)極大地?cái)U(kuò)展厭氧食氣菌的發(fā)酵應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)綠色生物工藝的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)節(jié)厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的培養(yǎng)方法，即通過(guò)改變培養(yǎng)條件，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的目的。

本發(fā)明涉及的調(diào)節(jié)厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中酸醇比例的方法，是通過(guò)控制培養(yǎng)體系的初始pH值和2-嗎啉乙磺酸MES用量來(lái)實(shí)現(xiàn)的；

為了提高厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中酸產(chǎn)物的比例，是提高體系的初始pH值，同時(shí)降低MES的用量；

其中所述的提高體系的初始pH值，作為優(yōu)選，是將pH值調(diào)節(jié)為6

所述的降低MES的用量，作為優(yōu)選，是指MES的添加濃度為0.1g/L

為了提高厭氧食氣微生物發(fā)酵產(chǎn)物中醇產(chǎn)物的比例，是降低體系的初始pH值，同時(shí)降低MES的用量；

其中所述的提高體系的初始pH值，作為優(yōu)選，是將pH值調(diào)節(jié)為5；

所述的降低MES的用量，作為優(yōu)選，是指MES的添加濃度為0.1g/L

本發(fā)明還提供一種用于上述方法的培養(yǎng)基，所使用的培養(yǎng)基包括有2％-4％的礦物元素儲(chǔ)液(mineral solution stock(V/V))，0.05％的酵母提取物(M/V)，0.5％的還原劑儲(chǔ)液(reducing agent Stock(V/V))，0.1％的微量元素儲(chǔ)存液(V/V)；

其中Mineral solution stock(M/V)的組成為：8％氯化鈉，10％氯化銨，1％氯化鉀，1％的磷酸二氫鉀，2％的硫酸鎂和0.4％的氯化鈣；

Reducing Agent Stock(M/V)的組成為0.9％的氫氧化鈉，4％的L-半胱氨酸鹽酸鹽和4％的九水硫化鈉。

微量元素液儲(chǔ)存液(M/V)的組成為1％的氨三乙酸，0.5％的硫酸鎂，0.4％的硫酸亞鐵銨，0.1％的氯化鈷，0.1％的硫酸鋅，0.01％的氯化鎳，0.01％的硒酸鈉和0.01％的鎢酸鈉。

本發(fā)明的能夠有效的調(diào)節(jié)厭氧食氣微生物氣體發(fā)酵產(chǎn)物中醇類物質(zhì)的比例，有效的提高技術(shù)價(jià)值。

具體實(shí)施方式